工程物探具有“透視性”、效率高、成本低以及可以在現場進行原位巖土物理力學性質測試等優(yōu)點,在工程勘察中日益得到重視和發(fā)展。但是各種物探方法都具有條件性和局限性,多數方法還存在多解性,因此正確選擇和運用各種物探方法,進行綜合物探,并與現有的地質、鉆探資料作對比,才能獲得好的地質效果。
地震勘探
通過研究人工激發(fā)的彈性波在地殼內的傳播規(guī)律來勘探地質構造的方法。由錘擊或爆炸引起的彈性波,從激發(fā)點向外傳播,遇到不同彈性介質的分界面,將產生反射和折射,利用檢波器將反射波和折射波到達地面所引起的微弱振動變成電信號,送入地震儀經濾波、放大后,記錄在像紙或磁帶中。經整理、分析、解釋就能推算出不同地層分界面的埋藏深度、產狀、構造等。常用于探測覆蓋層或風化殼的厚度,確定斷層破碎帶,在現場研究巖土的動力學特性等??煞譃檎凵洳ǚê头瓷洳ǚ▋煞N。
折射波法
當地震波遇到上下速度v1、v2)不同的界面時,有一部分波將透過界面形成透射波,其透射角β與入射角α的關系符合斯涅耳定律sinα/sinβ=v1/v2)。對于sinα=v1/v2)的入射波可產生透射角β=90°的透射波,并以v的速度沿界面滑行。這種滑行波又引起個介質中質點的振動而產生可傳到地面的折射波(也稱首波)。但是折射波法在盲區(qū)得不到記錄,因此需要加大檢波距。當下層速度v2)小于上層速度v1時,不可能形成折射波。
地下管線探測
主要檢測內容:
(1)金屬管線探測
地下金屬管線適宜用管線探測儀和探地雷達進行探測,管線儀對于金屬管線探測具效率高、儀器輕便、結果準確等優(yōu)點;探地雷達可用于埋深較大和密集管線的探測。
(2)非金屬管線探測
地下非金屬管線探測的方法是探地雷達。探地雷達具有連續(xù)無損探測、、高精度、易反演解釋等優(yōu)點。
使用探地雷達具有獨特的天線陣技術,可以極大提高探測結果的精度和有效性。
電法勘探 方法種類繁多,水利工程勘察中常用的有下列各種。
①電阻率法是利用地質體導電性的差異,建立人工電場并進行觀測,求得某個測點下面不同深度或剖面上不同測點的視電阻率后,再進行推斷和地質解釋。前者稱為電測深法,后者稱為電剖面法。電測深法用以探測比較平緩的巖層和成層地質體的垂向分布,如測定覆蓋層、風化層厚度等。電剖面法則可探查水平向地質情況的變化,如尋找斷層破碎帶、進行地質填圖等。
②充電法是對良導電體充電,在地面觀測電場的形態(tài),用來測定地下水的流向流速及追索巖溶暗河等。
③自然電場法是測量地層過濾吸附作用造成的滲透電場,用來進行地下水流向測定等水文地質調查工作,還可用于探查水庫的滲漏地段和巖溶。
④激發(fā)極化法是利用離子導體的激發(fā)極化效應,測定巖體的視極化率等參數,可進行巖溶調查、尋找斷層破碎帶、測定含水層位置等有關地下水資源和水庫滲漏方面的探查工作。
⑤甚低頻法、無線電波透視法和地質雷達法是利用地質體對電磁波的傳播、吸收、反射特性,分別用以查找淺部的、兩個鉆孔(或探洞)之間和地下洞室周圍存在的巖溶、斷層破碎帶等。